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基于广义成形理论的汽车覆盖件起皱缺陷研究
| 论文题名： | 基于广义成形理论的汽车覆盖件起皱缺陷研究 |
| 关键词： | 广义成形;汽车覆盖件;薄板受力零件;自由曲面;冲压成形;有限元 |
| 摘要： | 随着中国汽车工业的发展，在日益激烈的竞争中缩短研发周期、减少研发成本、提高制造质量及乘坐舒适性成为各大汽车生厂商立足市场的关键因素。汽车覆盖件是构成汽车主要外观形态的薄板受力零件。大多数汽车覆盖件是由空间构造复杂、成形尺寸较大、板料厚度较小的自由曲面构成，板料在冲压过程中容易出现各区域受力不均的情况，产生起皱、破裂、拉延不足等表面成形缺陷。本文将广义成形理论中起皱缺陷分析理论应用于有限元环境中。主要研究内容包括以下几方面: (1)为增强软件KMAS-SFT在冲压成形缺陷分析的通用性，实现该软件对板料成形仿真软件DYNAFORM后处理文件的读取，本文编写了实现读取整合DYNAFORM后处理文件信息，并生成KMAS-SFT可读取二进制文件的相关代码。 (2)为KMAS-SFT软件起皱分析模块设计并实现起皱高度计算功能，利用板料与工具网格间最小距离算法间接得到局部最大起皱高度。 (3)根据广义成形理论，建立起皱缺陷分析流程。在KMAS-SFT软件起皱分析模块中，嵌入本文提出的读取DYNAFORM后处理文件和计算最大起皱高度的功能，重新建立起皱分析流程，以起皱高度和平面次应变作为评定指标，对板料表面的成形状态进行判定，对起皱区域进行变形分析并提出消除起皱的方法。基于DYNAFORM后处理模块中提取的相关数据，以平面次应变代数值最小值所在单元作为特征单元，对起皱区域进行板料变形分析，确定起皱区域的变形模式、变形历史和金属流动模式，并以此确定起皱缺陷的成形原因和影响因素，确定起皱缺陷的消除方法，从而总结归纳出成形件起皱缺陷的基本分析流程。 (4)以汽车前翼子板为实例，在DYNAFORM软件中利用已建立的分析流程对板料生成的起皱缺陷进行分析，确定表面成形状态，划分起皱关注区，对起皱缺陷关注区进行变形分析并提出起皱消除的方法，同时通过修改冲压变量达到消除起皱缺陷的目的，验证该分析流程的可靠性。 |
| 作者： | 阎洁 |
| 专业： | 车辆工程 |
| 导师： | 张向奎 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 大连理工大学 |
| 学位年度： | 2013 |
| 正文语种： | 中文 |
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